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Vincent Kuntz
vor 7 Jahren
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1 Leise, kraftvoll, energieeffizient: Komfortlüftung Optimierte Komfortlüftungen für den Geschosswohnungsbau Ausgangslage In heutigen Niederenergie Häusern ist die Komfortlüftung ein fester Bestandteil. Für grosse Wohnungen gibt es bereits fortschrittliche Lösungen, bei einfachen, kleinen und mittleren Wohnungen besteht hingegen Entwicklungspotenzial. Die Bedarfssteuerung ist rückständig und der Sommerbetrieb von innenliegenden Nasszellen ist nicht optimal geregelt. Ziele Eignung einer Bedarfssteuerung Tag / Nacht für einfache, mittlere und kleine Wohnungen Erreichen von optimaler Luftqualität bei innenliegenden Nasszellen während der Sommerzeit mit möglichst geringem Energieverbrauch. Notwendigkeit und optimale Regelung eines Sommerbypasses. Bedarfssteuerung Tag / Nacht kwh kwh kwh kwh kwh kwh kwh kwh ~ 16% Bedarfssteuerung Tag / Nacht Normalbetrieb ~ 16% ~ 16% Sommerbetrieb innenliegende Nasszellen kwh kwh kwh kwh kwh kwh kwh ~ 90% Sommerbetrieb innenliegende Nasszellen Normalbetrieb ~ 90% ~ 90%.00 kwh 2.5-Zimmer Whg 3.5 -Zimmer Whg 4.5-Zimmer Whg Vergleich des Energiebedarfs Normalbetrieb und Bedarfssteuerung z.b. mit Tag- / Nachtzonen über ein Jahr..00 kwh 2.5-Zimmer Whg 3.5-Zimmer Whg 4.5-Zimmer Whg Vergleich des Energiebedarfs Normalbetrieb und Sommerbetrieb innenliegenden Nasszellen über 120 Tage. Notwendigkeit und optimale Regelung eines Sommerbypasses 35.0 C 30.0 C 25.0 C 20.0 C Innentemperatur Aussentemperatur 15.0 C Sobald die Aussentemperatur 10.0 C Wärmezufluss ohne höher als die Innentemperatur Bypass ist, wärmt der Sommerbypass den Innenraum auf. In dieser 5.0 C Zeit sollte auf den Wärmezufluss mit Sommerbypass verzichtet Bypass werden. 0.0 C 00:00 Uhr 03:00 Uhr 06:00 Uhr 09:00 Uhr 12:00 Uhr 15:00 Uhr 18:00 Uhr 21:00 Uhr Temperaturverlauf & Wärmefluss über einen heissen Tag 8h 0.800kWh 0.600kWh 0.400kWh 0.200kWh 0.000kWh kWh kWh kWh An heissen Tagen ist der S o m m e r b y p a s s ineffizienter, da die Aussentemperatur länger (8h) höher ist als die I n n e n t e m p e r a t u r, i m Gegensatz zum warmen Tag (2h). An einem warmen Tag (+25 C) sind die internen und die solaren Gewinne ca. 2.5-mal, an einem heissen Tag (+30 C) sogar 5-mal grösser als die Wärme, die durch den Sommerbypass abgeführt werden kann. Eine Bedarfssteuerung Tag / Nacht ist zu empfehlen, da bei allen Wohnungstypen ca. 16% Energie eingespart werden kann. Der Sommerbetrieb von innenliegenden Nasszellen sollte zwingend umgesetzt werden, aufgrund des Energiesparpotenzials von ca. 90% bei allen Wohnungstypen. Der Effekt des Sommerbypasses überzeugt nicht, da die internen und solaren Gewinne grösser sind, als die Wärme, die durch den Sommerbypass abgeführt werden kann. Projektnummer: Projektleiter: Nino Degiampietro Projektteam: Silvano Raimann

2 LEISE, KRAFTVOLL, ENRGIEEFFIZIENT KOMFORTLÜFTUNG NINO DEGIAMPIETRO, SILVANO RAIMANN Für die Komfortlüftung bei kleinen und mittleren Wohnungen gibt es Optimierungspotenzial. Zu untersuchen sind eine Bedarfssteuerung Tag / Nacht, der Sommerbetrieb von innenliegenden Nasszellen und der Sommerbypass. Im Vordergrund steht die Minimierung des Energiebedarfs. Sommerbetrieb innenliegende Nasszellen Temperaturverlauf & Wärmefluss über einen heissen Tag Bedarfssteuerung Tag / Nacht Der Energiebedarf von Normalbetrieb und Bedarfssteuerung Tag / Nacht wird miteinander verglichen. Das Ergebnis zeigt, dass man mit der Bedarfssteuerung über ein Jahr Energie einsparen kann. Bei einer zweieinhalb, dreieinhalb und einer viereinhalb Zimmer Wohnung ist das relative Einsparpotenzial ca. 16%. Eine Bedarfssteuerung Tag / Nacht ist zu empfehlen. Weil das Energiesparpotenzial jedoch nicht sehr gross ist, gibt es sicher noch Möglichkeiten zur Verbesserung. Einzelraumlüftungsgeräte oder Komfortlüftungen mit Präsenzmeldern wären solche Lösungsmöglichkeiten. Sommerbetrieb innenliegende Nasszellen Bei dieser Optimierungsmöglichkeit steht wiederum der Energiebedarf im Vordergrund. Der Vergleich zeigt, dass mit einem Sommerbetrieb von innenliegenden Nasszellen, das heisst nur mit Nachlüften nach benutzen des Bades, Energie eingespart werden kann. Bei einer zweieinhalb, dreieinhalb und einer viereinhalb Zimmer Wohnung ist das relative Einsparpotenzial ca. 90%. Der Sommerbetrieb von innenliegenden Nasszellen muss zwingend ausgeführt werden, aufgrund des sehr hohen Einsparpotenzials. Notwendigkeit und optimale Nutzung eines Sommerbypasses Bei der Betrachtung des Sommerbypasses wird schnell klar, dass die internen und die solaren Gewinne höher sind, als die Energie die durch einen Sommerbypass abgeführt werden kann. An einem warmen Tag (+25 C) sind die internen und die solaren Gewinne rund 2.5-mal, an einem heissen Tag (+30 C) sogar 5-mal grösser. Die Ursache, warum der Sommerbypass an heissen Tagen ineffizienter ist, kann mit der Aussentemperatur begründet werden. Denn während dem heissen Tag ist die Aussentemperatur länger (8h) höher als die Innentemperatur, im Gegensatz zum warmen Tag (2h). Deshalb muss der Sommerbypass für die optimale Nutzung ausgeschaltet werden, wenn die Aussentemperatur höher als die Innentemperatur ist. Im Grossen und Ganzen überzeugt der Sommerbypass nicht, da die internen und solaren Gewinne grösser sind, als die Wärme die abgeführt werden kann. Funktion Sommerbypass Komfortlüftungen können mit einem Sommerbypass für die Wärmerückgewinnung ausgestattet werden. Dieser hat die Aufgabe, die Abluft am Wärmetauscher vorbeizuführen. So wird verhindert, dass die Zuluft durch die warme Abluft aufgewärmt wird. Arbeitsgruppe Degiampietro Nino nino.degiampietro@students.fhnw.ch Energie & Umwelttechnik Raimann Silvano silvano.raimann@students.fhnw.ch Energie & Umwelttechnik DIE EXPERTEN SIND: HEINRICH HUBER, GEBÄUDETECHNIK ABTEILUNG ENERGIE & UMWELTTECHNIK 1

3 Optimierte Komfortlüftung in Geschosswohnungsbauten Abschlusspräsentation Nino Degiampietro & Silvano Raimann

4 Ablauf o Ausgangslage und Aufgabenstellung o Ergebnisse o Fazit o Vorgehen o Reflexion o Diskussion

5 Ausgangslage und Aufgabenstellung o Herr Urs Hegglin Firma Blechform AG

6 Ausgangslage und Aufgabenstellung o Fortschrittliche Lösungen für grosse Wohnungen & EFHs o Optimierungspotenzial bei kleineren & mittleren Wohnungen in Bereich - Bedarfssteuerung Tag- / Nacht - Sommerbetrieb innenliegenden Nasszellen - Notwendigkeit Sommerbypass o Energiesparpotenzial im Vordergrund

Ergebnisse Tag- / Nachtsteuerung: 450.00 kwh Energiebedarf Komfortlüftung 400.00 kwh 350.00 kwh 300.00 kwh 250.00 kwh 200.

7 Ergebnisse Tag- / Nachtsteuerung: kwh Energiebedarf Komfortlüftung kwh kwh kwh kwh kwh Dauerbetrieb Bedarfsgesteuert kwh kwh kwh.00 kwh 2.5-Zimmer Wohnung 3.5 -Zimmer Wohnung 4.5-Zimmer Wohnung

8 Ergebnisse Sommerbetrieb innenliegenden Nasszellen kwh Energiebedarf Komfortlüftung Nasszelle kwh kwh kwh kwh Bedarfssteuerung Dauerbetrieb kwh kwh.00 kwh 2.5-Zimmer Whg (Raum 4) 3.5-Zimmer Whg (Raum 4) 3.5-Zimmer Whg (Raum 3) 4.5-Zimmer Whg (Raum 4) 4.5-Zimmer Whg (Raum 3)

9 Ergebnisse Notwendigkeit Sommerbypass Temperatur- und Wärmeflussverlauf 3.5-Zimmer Wohnung (warmer Tag) 35.0 C 0.800kWh 30.0 C 0.600kWh 25.0 C 0.400kWh 20.0 C 0.200kWh 15.0 C 10.0 C 5.0 C 0.0 C 0.000kWh kWh kWh kWh Innentemperatur (in C) Aussentemperatur (in C) Wärmezufluss ohne Bypass (in kwh) Wärmezufluss mit Bypass (in kwh)

10 Ergebnisse Notwendigkeit Sommerbypass Temperatur- und Wärmeflussverlauf 3.5-Zimmer Wohnung (heisser Tag) 35.0 C 0.800kWh 30.0 C 0.600kWh 25.0 C 0.400kWh 20.0 C 15.0 C 10.0 C 5.0 C 0.0 C 0.200kWh 0.000kWh kWh kWh kWh Innentemperatur (in C) Aussentemperatur (in C) Wärmezufluss ohne Bypass (in kwh) Wärmezufluss mit Bypass (in kwh)

11 Fazit o Energiesparpotenzial ist vorhanden - Bedarfssteuerung Tag- / Nacht ca. 16% - Sommerbetrieb innenliegenden Nasszellen >90% o Alternative Optimierungsmöglichkeiten - Einzelraumlüftung - Komfortlüftung kombiniert mit Präsenzmeldern o Sommerbypass ineffizienter an heissen Tagen o Nachprüfung mit dynamischen Simulationstools mögliches, weiterführendes Projekt

12 Vorgehen o Datenanalyse mit SIA Normen o Berechnungen anhand einer Referenzwohnung (2½-, 3½- und 4½-Zi Whg.) o Interpretation der Resultate der 3½-Zimmer Wohnung

13 Reflexion o Interessantes und lehrreiches Projekt o Gute Zusammenarbeit trotz Ausstieg von 2 Projektmitgliedern o Evtl. aussagekräftiger wenn nur 1 Thema untersucht wird o Zu wenig Zeit für exakte Betrachtung (mit Simulationstools)

14 Reflexion lessons learned o Kommunikation ist elementar Bsp. Nicht jedermann verwendet die geleichen Begriffe o Termine und Fristen müssen eingehalten werden o Regeln im Team unterstützen Zusammenarbeit

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